深部大理岩卸荷力学特性及数值模拟研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:fmwksf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与常见的浅部岩体相比较,深部岩体具有更为复杂的地质力学背景(即高地应力、高地温、高岩溶水压力、强烈的开采扰动),因而其在受力后体现出来的变形、强度特性与浅部岩体明显不同,如何保证深部岩体工程的稳定性是当前需要解决的关键性问题。基于此,本文以四川锦屏二级水电站深部大理岩所处的地质力学及工程开挖环境为背景,依托于李新平教授的国家自然科学基金项目:深部裂隙岩体的加卸载力学特性与多场耦合模型研究,采取锦屏引水涵洞大理岩为研究对象,围绕其所处高地应力及卸荷的地质力学环境,对大理岩试样在卸荷路径下的变形、强度特性进行了分析与研究。通过系统的室内试验研究、理论分析,在拟合出适合于本岩样卸荷路径下的幂函数强度准则基础上,运用数值仿真软件对大理岩的峰前卸荷室内试验进行了仿真模拟,并进行了拓展,达到了与室内试验相互验证和补充的目的。本论文主要包括以下几个方面的研究:(1)通过对大理岩试件进行系统的单轴压缩试验、常规三轴压缩试验、峰前、峰后卸荷试验,获得了在不同应力路径作用下大理岩试件的强度以及变形特性。试验表现出的主要特征为:在加载、卸载不同的应力路径下,围压对岩石试件的影响都很大。在峰前、峰后卸围压试验中,岩样都表现出脆性破坏特征,破坏发生时,试件的侧向变形明显大于轴向变形。常规三轴试验中,侧向变形与轴向变形大致相同。与常规三轴试验相比较,卸荷试验比加载试验更能引起岩石的破坏,且破坏程度更为强烈。峰前卸荷试验比峰后卸荷试验引起的破坏更为明显。以上试验为建立大理岩非线性强度准则提供了详细的试验资料。(2)在对大理岩试件进行峰前、峰后卸荷试验的基础上,通过分析前人建立岩石强度准则的方法,提出了一种新的适合于本试验中岩样峰前卸荷应力路径下的幂函数型强度准则,并与双曲线型、抛物线型强度准则进行了比较,得出了幂函数强度准则更为合理。(3)在室内试验及对试验数据分析的基础上,运用有限差分程序FLAC3D对大理岩的卸荷室内试验进行了仿真模拟和进一步拓展,验证了拟合出的幂函数强度准则的准确性,对室内试验的结果进行了补充和说明,达到了与室内试验相互验证的目的。
其他文献
大跨度屋盖结构的发展状况代表了一个国家建筑技术水平,在体育馆、会展中心、工业厂房、飞机库、候车厅等建筑上得到了广泛的应用。近年来,其形式日趋多样、新型结构体系不断
CFRP钢管混凝土结构衍生于钢管混凝土的结构,指用碳纤维布缠绕黏贴于钢管混凝土外侧,形成以核心混凝土、钢管和CFRP为基础材料的组合结构,与传统钢管混凝土相比,由于CFRP的约
钢筋混凝土无梁楼盖结构体系在视觉、采光和通风方面,效果良好,同时具有降低层高、降低室内净空高度的特点,对增加结构层数、增加社会经济效益有利,在工业与民用建筑中的应用越来
  钢筋混凝土异形柱结构作为一种新型的结构体系近年来在建筑工程界迅速发展起来,但目前对于异形柱的加固方法、ansys 分析模型以及各影响因素对加固效果影响的理论尚未成熟
剪切自锁问题一直是考虑剪切变形的Mindlin板数值方法研究中的核心内容。稳定节点积分无网格法通过构造节点光滑曲率和相应的形函数节点光滑梯度,并利用节点积分方法来建立刚
对现有及受损的钢筋混凝土结构进行加固与修复是目前实际工程中面临的主要问题之一,当前国内外对混凝土结构加固技术的研究主要集中于单一材料的应用上,粘贴碳纤维加固与外粘钢
“新型澄清池技术”作为新型原水净化技术的一种,为了达到了设计出水的要求,对传统澄清池通常是通过压缩工艺流程、增大进水浊度范围和优化池底设计结构等方法来实现该要求的
本文在预应力组合网架和索-杆协同网架的基础上提出上弦为混凝土板、下弦为单向预应力拉索的单索-混凝土叠合板预应力组合网架结构。该结构具有受力合理、刚度大、安全经济等
随着城市用地紧张化及高新技术的发展,房屋建筑的高度不断增加。框架核心筒结构是高层建筑的常用结构体系。当框架核心筒结构抗侧力刚度不能满足要求时,常考虑在框架核心筒结
近年来随着盐类矿物作为工业原料的重要性和盐类矿床开采后的溶腔作为能源(石油、天然气、核废料等能源物质)储存场所的必要性,对盐类溶腔水溶开采和稳定性的研究越来越多,越来越